增压泵换向滑阀间隙密封仿真研究

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1、2010年第38卷第11期流体机械l7文章编号：1005—0329(2010)11—0017—04增压泵换向滑阀问隙密封仿真研究常玉连，李振海，高胜，李亮，任福深(大庆石油学院，黑龙江大庆163318)摘要：以CFD软件FLUENT为基本工具，应用有限体积法对流场进行数值模拟，采用SSTk一‘

2、)模型和SIMPLE算法，对间隙密封内部流场进行了数值模拟。得出了间隙大小、槽深、槽宽、槽数对间隙密封流场和泄漏量的影响，研究成果具有一定的实际价值。结果表明：间隙越小，泄漏量越小，关系呈线性；密封槽数增加，泄漏量线性减小；槽宽增大，泄漏量近似线性增

3、大；槽宽0．5mm时，槽深增加，泄漏量减小；槽宽大于0．5mm时，若槽深宽比小于1．5，泄漏量增大，大于1．5时泄漏量减小。关键词：增压泵；FLUENT；换向阀；间隙密封；SST中图分类号：TH137文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．11．005SimulationStudyontheClearanceSealoftheDirectionalSlideValveofBoosterPumpCHANGYu—lian，LIZhen—hai，GAOSheng，LILiang，RENFu—shen(Da

4、qingPetroleumInstitute，Daqing163318，China)Abstract：Fluent，whichisoneofthemostpopularsoftwareinComputationalFluidDynamics，isusedasthemaintoolofno—mericalsimulation．Thenumericalsimulationofclearancesealwascarriedoutbythefinitevolumemethod(FVM)，SSTk一(

5、)turbulentmodelandSIMPLE

6、algorithm．Theeffectsoftheclearancesize，groovewidth，groovedepth，andgroovenumbertotheclearancesealflowfieldandleakageareconcluded．TheresearchresultshavecertainactualvalueTheresultsindicatedthattheleakageofclearancesealchangeswiththemagnitudeoftheclearancelinear!y；Theleakagew

7、illreducelinearlywhenthegroovenumberincrease．Therelationshipbetweengroovewidthandtheleakageisapproximatelinear；Theleakagewillreducebythegroovedepthincreasingwhenthegroovewidthis0．5mm；Theleakagewillincreasewhenthegroovewidthis0．5mmandthegroovedepth—widthratiolessthan1．5；But

8、theleakagewillreducewhenthegroovewidthis0．5mmandthegroovedepth—widthratiomorethan】5．Keywords：boosterpump；FLUENT；directionalvalve；clearanceseal；SST1前言次之，扩散型(但动力稳定性较好)最大。直通型间隙密封相对于交错和对齿型制造容易、成本低、间隙密封是利用密封零件之间的径向微小间在组装方面有许多优点。由于换向阀阀体和阀芯隙及该间隙在轴向的一定长度来实现的一种密封之间的缝隙是规则的环形圆筒，所以采用直

9、通型。形式⋯。本文研究增压泵换向阀阀体和阀芯之问间隙密封的研究重点是减少泄漏，提高运行稳定的缝隙，目的是为了通过改变阀芯结构，使同等边性和延长使用寿命。然而，如何对其泄漏量进行界条件下，通过阀体与阀芯之间的间隙流量变小。计算，进而对其结构进行合理设计，至今仍是人们间隙密封具有结构简单、寿命长、适应于恶劣工作关注的问题。目前具有代表性的计算公式为环境、易于维护、提高设备工作效率等优点。Stodala公式：22不同结构形式的间隙密封的密封效果明显不G：()(1)同。经试验证实，收敛型的泄漏速率最少，平直型，oo收稿日期：2010一叭一3O修稿日

10、期：2010—02—03l8FLUIDMACHINERYVo1．38，No．11，2010式中C——流量系数+／4——密封间隙面积，mP。、P——进、出口压力，Pa，)k1t—■